席夫碱是一类被广泛研究的化合物。其具有合成简单，成本低廉，易于衍生的特点。由于席夫碱易与金属离子形成络合物，其在配位化学，分析化学，材料化学等诸多领域有着广泛的应用。本文以席夫碱类化合物为结构中心，设计合成了新型的光致变色络合物体系和一系列金属离子荧光探针。首先，本文开发了基于水杨醛罗丹明B酰肼席夫碱-金属离子络合物的新型光致变色体系。该体系合成简单，成本低廉，易于衍生，在溶液中和固体基质上均显示出良好的变色性能。机理研究证实，在紫外光照射下，络合物中水杨醛席夫碱结构发生烯醇式向酮式的转化，改变了中心金属离子的配位模式，促使罗丹明B发生开环反应，伴随着明显的颜色和荧光变化。此外，该体系光响应迅速并具有良好的抗疲劳性，其热恢复速率可通过温度、金属离子、溶剂或水杨醛取代基等多因素进行调控。该体系被成功用作光记录材料、防伪涂料以及开发便携式日光紫外线强度测量仪等。该工作为开发基于络合物的光致变色体系提供了崭新的思路。其次，本文设计合成了一系列基于水杨醛-2-吡啶肼席夫碱结构的锌离子增强型荧光探针。探针对锌离子具有良好的选择性，尤其可以有效区分锌离子和其常见干扰离子镉离子。纯水中性pH条件下，探针对锌离子显示最高可达40倍的荧光增强响应，检测限最低为25nmol/L，线性范围为0-10.00μmol/L。探针已用于实际水样中锌离子浓度的测定及活细胞中锌离子的荧光成像。该系列探针突破了锌离子探针的传统设计模式，将络合基团与荧光团合为一体，合成简单，为在纯水中性pH条件下检测锌离子的荧光探针提供了新的设计思路。最后，本文设计合成了7-N, N-二乙胺基香豆素-3-苯甲酰肼席夫碱铜离子比率型荧光探针。在纯水溶液中性pH条件下，探针本身发射强烈的绿色荧光，加入铜离子形成络合物后，铜离子催化探针的香豆素内酯基团水解，生成蓝色荧光产物。由此建立了铜离子比率型荧光探针，实现了样品中铜离子的裸眼荧光检测。在最佳检测条件下，只有铜离子可以催化香豆素内酯的水解，探针对铜离子显示了很好的选择性和抗干扰能力。其对铜离子的检测限为15nmol/L。